DE4000566A1

DE4000566A1 - Zahnfuellungsmaterial und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE4000566A1
Application number: DE4000566A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Albrecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-10
Filing date: 1990-01-10
Publication date: 1991-07-11

Description

Bisher wurden mundgefertigte Zahnfüllungen hauptsächlich auf dreierlei Arten hergestellt, nämlich als Zementfüllung, als Amalgamfüllung oder als Kunststoff-Füllung.

Bei einer Zahnzementfüllung wird ein Zementgrundstoff mit einem Zementhärter vermischt. Die dabei entstehende pastöse Masse wird in die vorbereitete Kavität eingefüllt und ver dichtet. Die Zementfüllung härtet selbständig aus.

Eine solche Zementfüllung läßt sich einfach herstellen. Sie weist jedoch nur eine sehr geringe Kantenfestigkeit auf. Eine solche Zementfüllung kann nicht im extrem belasteten Randbereich einer Kavität oder im Bereich der Höcker einer Kaufläche erfolgreich verwendet werden. Zementfüllungen haben auch den Nachteil, daß sie leicht ausbrechen. Außerdem waschen sie sich im Laufe der Zeit verhältnismäßig stark aus. Beides begünstigt das Entstehen von Sekundärkaries.

Eine Amalgamfüllung wird aus einem Gemenge von Quecksilber und Zuschlagstoffen aus Schwermetallen oder Schwermetall gemischen hergestellt. Ein großer Anteil der Schwermetalle besteht aus Silber.

Eine Amalgamfüllung läßt sich ähnlich leicht und einfach wie eine Zementfüllung herstellen. Damit kann man einen verhältnismäßig guten Randschluß erreichen. Die Verwendung von Amalgam in extrem belasteten Randbereichen, z. B. beim Aufbau von Höckern an der Kaufläche, ist ähnlich ungünstig wie bei Zementfüllung. Die physiologische Verträglichkeit von Amalgamfüllungen ist sehr umstritten.

Amalgamfüllungen haben im Gegensatz zu Zementfüllungen eine sehr große Wärmeleitfähigkeit, was zu starken unangenehmen Wärme- oder Kälteempfindungen führen kann, wenn die Füllung mit heißen oder kalten Speisen oder Getränken in Berührung kommt.

Amalgamfüllungen haben dann eine sehr unangenehme elektro lytische Wirkung, wenn im Mund der betreffenden Person noch andere Metalle vorhanden sind. Das trifft insbesondere zu, wenn Kronen oder Brücken vorhanden sind, die in der Regel aus einem anderen Metall oder aus Metallegierungen bestehen.

Anstelle von Zement- oder Amalgamfüllungen werden in jüngerer Zeit häufig Kunststoff-Füllungen verwendet. Diese werden in der Regel aus zwei Komponenten hergestellt, die entweder selbsthärtend sind oder die mittels Energiezufuhr von außen, z. B. mittels UV-Licht, zum Aushärten veranlaßt werden.

Diese Kunststoff-Füllungen lassen sich im allgemeinen mindestens ebenso einfach wie Zement- oder Amalgamfüllungen herstellen. Da die verwendeten Kunststoffe jedoch eine verhältnismäßig geringe Festigkeit haben, sind Kunststoff- Füllungen gegenüber mechanischen Einwirkungen eher noch weniger widerstandsfähig als Zement- oder Amalgamfüllungen. Deshalb lassen sie sich ebenfalls in hochbelasteten Rand bereichen nicht verwenden. Das gilt auch unter dem Gesichts punkt, daß sie wegen ihrer besseren kosmetischen Wirkung eher erwünscht sind als die übrigen Füllungsarten.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllungsmaterial anzugeben, das bei guten Verarbeitungseigenschaften eine größere Belastungsfähigkeit als die herkömmlichen Füllungsmaterialien hat.

die Körner des Metallgranulates haben von Natur aus eine sehr hohe Festigkeit, insbesondere eine hohe Druckfestig keit. Durch die unterschiedlichen Korngrößen im Metall granulat können die Körner in der Zahnfüllung sehr dicht gepackt werden, so daß allein dadurch schon eine gute Über tragungsfähigkeit zumindest von Druckkräften gegeben ist. Die Haftschicht braucht dann nur noch die Körper des Metall granulates gegen eine gegenseitige Verschiebung abzusichern, wobei die dichte Packlage der Körner wiederum einen Teil der Verschiebekräfte aufnimmt. Die fertige Zahnfüllung hat daher insgesamt eine Belastungsfähigkeit, die über diejenige einer reinen Kunststoff-Füllung weit hinausgeht. Ihre Festigkeit geht auch über diejenige einer Zementfüllung weit hinaus. Die Festigkeit einer solchen Zahnfüllung übertrifft auch die Festigkeit einer Amalgamfüllung, vermeidet in jedem Falle aber deren Nachteile.

Das Zahnfüllungsmaterial kann industriell vorgefertigt werden und beispielsweise in Einzelportionen für die Verarbeitung bereitgestellt werden. Ein Zahnfüllungsmaterial nach Anspruch 1 kann unmittelbar in eine vorbereitete Kavität eingebracht, darin mechanisch verfestigt werden und anschließend zum Bilden eines festen Bindemittels aktiviert werden, was beispielsweise durch Energiezufuhr, wie etwa durch UV-Strahlen, erreicht wird. Ein Zahnfüllungsmaterial nach Anspruch 2 wird zunächst mit einer Bindemittel komponente vermengt und dann in die Kavität eingebracht. Je nach den Abmessungen der Zahnfüllung und je nach den Eigen schaften der darin verwendeten Werkstoffe kann das Zahn füllungsmaterial entweder auf einmal oder in einzelnen Schichten eingebracht werden. Soweit das Grundmaterial mit der Bindemittelkomponente von selbst und ausreichend schnell abbindet oder aushärtet, sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Wenn das Abbinden oder Aushärten nicht von selbst beginnt oder nicht von selbst vollständig oder nicht in ausreichend kurzer Zeit abläuft, können diese Vorgänge durch Energiezufuhr, etwa durch UV-Strahlen, eingeleitet und/oder beschleunigt werden.

Eine Zahnfüllung aus diesen Zahnfüllungsmaterialien hat eine Wärmeleitfähigkeit, die nicht größer als diejenige des als Bindemittel für die Körner des Metallgranulates verwendeten Kunststoffes ist, weil die Granulatkörper allseitig in diesem Kunststoff eingebettet sind. Das Metallgranulat läßt sich hinsichtlich seiner Zusammensetzung, d. h. hinsichtlich seiner physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften, weitestgehend an die im Mund der betreffenden Person bereits vorhandenen Metalle anpassen, so daß insbesondere elektro lytische Spannungsunterschiede vermieden werden und damit auch die sonst gefürchteten elektrolytischen Auswirkungen praktisch nicht auftreten können. Eine Zahnfüllung aus diesen Zahnfüllungsmaterialien neigt nicht zum Verfärben, insbesondere nicht zum Schwarzwerden, wie das etwa bei Amalgamfüllungen der Fall ist.

Die verhältnismäßig große mechanische Festigkeit der Zahn füllung erlaubt es, sie auch in hochbelasteten Rand bereichen, insbesondere im Höckerbereich, einzusetzen. Infolge der hohen Festigkeit des Metallgranulates dieser Zahnfüllungsmaterialien hat eine solche Zahnfüllung insgesamt einen sehr großen Abriebwiderstand und dement sprechend eine hohe Lebensdauer. Deshalb sind auch die sonst bei Füllungen durch den Abrieb, insbesondere im Kauflächen bereich, auftretenden gnatologischen Beschwerden zumindest sehr stark vermindert, wenn nicht gar vollständig ausge schlossen.

Bei einer Ausgestaltung des Zahnfüllungsmaterials nach Anspruch 3 wird eine besonders gute Haftwirkung der anorganischen Grundschicht auf dem Metallgranulat erreicht, wobei durch die Einlagerung der C-Atome zugleich eine höhere Elastizität der Grundschicht erreicht wird. Die besonderen Eigenschaften dieser Grundschicht ergeben aber auch eine sehr gute Verbindung mit der Bindemittelkomponente zur Bildung des Bindemittels der Körner des Metall granulates.

Bei einer Ausgestaltung des Zahnfüllungsmaterials nach Anspruch 4 können der Werkstoff oder die Werkstoffe für die Haftschicht danach ausgewählt werden, daß sie eine gute Haftwirkung zum Metallgranulat ergeben und daß bei zwei schichtigem Aufbau der Haftschicht, auch eine gute Haftung dieser Schichten untereinander erreicht wird, ungeachtet dessen, ob diese Werkstoffe dazu neigen, Fremdstoffe oder Feuchtigkeit aus der Umgebung anzuziehen und anzulagern oder gar einzulagern. Darüber hinaus erweitert die Schutzschicht auch die Werkstoffauswahl bezüglich des Bindemittels, weil dafür Werkstoffe verwendet werden können, die optimale Eigenschaften als Bindemittel haben, die möglicherweise aber eine geringere Neigung oder gar keine Neigung zur Bindung mit der Haftschicht haben, wohl aber mit dem Werkstoff der Schutzschicht.

Der im Anspruch 5 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung des Zahnfüllungs materials mit den zuvor geschilderten Eigenschaften anzugeben.

Für das Zahnfüllungsmaterial wird ein Granulat aus einem Metall verwendet, das sich schon als Werkstoff für Metall füllungen (Inlays) und/oder für Zahnersatz bewährt hat. Der Größtwert der Körnung liegt zweckmäßigerweise bei 1 bis 2 mm. Es ist außerdem zweckmäßig, das Metallgranulat zunächst zu klassieren, d. h. nach verschiedenen Korngrößen stufen voneinander zu trennen, soweit es nicht bereits in verschiedene Korngrößen getrennt anfällt. Danach wird der Mengenanteil der einzelnen Korngrößenstufen bestimmt, der einen möglichst großen Völligkeitsgrad einer Granulat schüttung je Raumeinheit ergibt.

Zumindest in den oberen Korngrößenstufen wird die Oberfläche der Körner des Metallgranulates entweder physikalisch und/oder chemisch aufgerauht. Bei den gröberen Granulat körnern kann das durch Sandstrahlen mit entsprechend feiner Körnung des Strahlsandes erfolgen. Das geschieht zweck mäßigerweise auf Lochsieben oder Drahtsieben, deren Loch weite bzw. Maschenweite so gewählt ist, daß sie einerseits die Körner des Strahlsandes und den Abrieb hindurchlassen und andererseits die Körner des Metallgranulates zurück halten.

Die aufgerauhten Körner des Metallgranulates werden mit einer Haftschicht versehen. Eine an den Körnern des Metall granulates besonders gut haftende Haftschicht wird dadurch erreicht, daß die Körner zunächst mit einer Grundschicht überzogen werden, indem man auf ihnen eine SiO_x-C-Schicht molekular aufbaut. Die Schichtdicke dieser Grundschicht sollte über einige wenige Molekülschichten nicht hinaus gehen.

Auf die Grundschicht wird eine Oberschicht aus einem Kunst stoff aufgebracht, der mit der Grundschicht zumindest teil weise eine chemische Bindung eingeht und der so beschaffen ist, daß er mit der später aufzubringenden Bindemittel komponente ebenfalls mindestens zum Teil chemische Bindungen einzugehen vermag.

Soweit diese Haftschicht aufgrund ihrer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften dazu neigt, andere Stoffe aus ihrer Umgebung, beispielsweise Feuchtigkeit, anzuziehen oder gar anzulagern, ist es zweckmäßig, zusätzlich eine Schutzschicht aufzubringen, die einerseits mit der Haft schicht eine chemische Bindung eingeht und die andererseits mit der später aufzubringenden Bindemittelkomponente eine chemische Bindung ermöglicht und die überdies möglichst keine Neigung zur Anlagerung oder Einlagerung von Fremd stoffen hat.

Die Schutzschicht erleichtert es auch, als Bindemittel komponente solche Werkstoffe heranzuziehen, die später beim Herstellen der Zahnfüllung ein Bindemittel mit den gewünschten mechanischen und chemischen Eigenschaften ergeben, deren Affinität zur Haftschicht jedoch verhältnis mäßig gering oder gar Null ist, deren Affinität zur Schutz schicht aber ausreichend groß ist.

Soweit das in der zuvor erläuterten Weise gewonnene beschichtete Granulat rieselfähig ist und keine Neigung zum Verkleben der Granulatkörper untereinander hat, wird es portionsweise in Behältnisse eingefüllt, die zum Versand und zur Lagerung des Zahnfüllungsmaterials geeignet sind. Soweit diese Voraussetzungen noch nicht oder noch nicht ausreichend erfüllt sind, ist das beschichtete Granulat durch gezielte Behandlung in einen versandfähigen und lagerfähigen Zustand zu bringen.

Zum Herstellen einer Zahnfüllung wird das Zahnfüllungs material in folgender Weise eingesetzt.

Soweit das Metallgranulat mit einer Haftschicht versehen ist, die unmittelbar aktivierbar ist, um daraus ein festes Bindemittel der Granulatkörper zu bilden, kann das Zahn füllungsmaterial unmittelbar in eine in der üblichen Weise vorbereitete Kavität eingefüllt werden. Je nach den Eigen schaften der Haftschicht wird das Zahnfüllungsmaterial entweder auf einmal in die Kavität eingefüllt und mechanisch verdichtet oder es wird schichtweise in die Kavität einge füllt und jede Schicht einzeln verdichtet. Soweit zum Aktivieren, d. h. zum Einleiten des Abbinde- oder Aushärte vorganges der Haftschicht und zum Bilden des Bindemittels, eine Energiezufuhr, insbesondere das Bestrahlen mit UV-Strahlen, benötigt wird, wird das in die Kavität einge füllte Zahnfüllungsmaterial entweder schichtweise oder nach träglich im ganzen bestrahlt.

Bei dem anderen Zahnfüllungsmaterial wird eine der Größe der Kavität entsprechende Menge des Zahnfüllungsmaterials und der Bindemittelkomponente im richtigen Mengenverhältnis zu einer pastösen Masse vermengt. Zur Vermeidung von Gemenge fehlern ist es bei diesem Zahnfüllungsmaterial sehr zweck mäßig, wenn sowohl das Zahnfüllungsmaterial wie auch die zugehörige Bindemittelkomponente in aufeinander abgestimmten kleinen Portionen abgefüllt sind, deren Gesamtmenge für eine Kavität ausreicht, und wenn diese Portionsbehältnisse paar weise in einem gemeinschaftlichen Behältnis untergebracht sind, wie das beispielsweise bei den Materialien für Zement füllungen weithin üblich ist.

Die pastöse Masse wird je nach der Tiefe der Kavität auf einmal, in mehreren Schichten oder auf einmal in die Kavität eingebracht und dabei jeweils mechanisch verdichtet.

Je nach den Eigenschaften und den Behandlungserfordernissen dieses Zahnfüllungsmaterials und seiner Bindemittel komponente läßt man die in die Kavität eingebrachte pastöse Masse entweder von selbst aushärten oder man aktiviert und/oder beschleunigt den Aushärtevorgang durch Energie zufuhr, insbesondere durch Bestrahlen mit UV-Licht.

Nach dem Aushärten der Zahnfüllung wird sie in der erforder lichen Weise geschliffen und geglättet, wobei zugleich der gewünschte Oberflächenverlauf der Zahnfüllung gestaltet wird.

Claims

1. Zahnfüllungsmaterial, gekennzeichnet durch durch die Merkmale

- es ist ein Metallgranulat vorhanden, das verschiedene Körnungen aufweist,
- die Körner des Metallgranulates sind mit einer Haft schicht überzogen, die zu einem festen Bindemittel für das Metallgranulat aktivierbar ist.

2. Zahnfüllungsmaterial, gekennzeichnet durch die Merkmale

- es ist ein Metallgranulat vorhanden, das verschiedene Körnungen aufweist,
- die Körner des Metallgranulates sind mit einer Haft schicht überzogen, mittels der mit einer zusätzlichen Bindemittelkomponente ein festes Bindemittel für das Metallgranulat herstellbar ist.

3. Zahnfüllungsmaterial nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Merkmale

- die Haftschicht der Körner wird durch eine Grund schicht und eine Oberschicht gebildet,
- die Grundschicht ist als SiO_x-C-Schicht gebildet, die mit der Oberfläche des Metallgranulates eine innige Bindung eingeht,
- die Oberschicht wird durch einen Kunststoff gebildet, der einerseits mit der Grundschicht chemische Bindungen eingeht und der andererseits chemische Bindungen mit der Bindemittelkomponente ermöglicht.

4. Zahnfüllungsmaterial nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch das Merkmal

- die Haftschicht ist mit einer Schutzschicht überzogen, die einerseits mit der Haftschicht, gegebenenfalls mit deren Oberschicht, chemische Bindungen eingeht und die andererseits chemische Bindungen mit der Bindemittel komponente ermöglicht.

5. Verfahren zum Herstellen eines Zahnfüllungsmaterials nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Merkmale

- die Oberfläche der Körner des Metallgranulates wird physikalisch und/oder chemisch aufgerauht,
- der Werkstoff für die Haftschicht wird auf das aufge rauhte Metallgranulat aufgebracht,
- soweit der Werkstoff der Haftschicht nicht von selbst oder nicht in ausreichend kurzer Zeit eine feste und nicht klebende Konsistenz aufnimmt, wird die Haft schicht zumindest oberflächlich getrocknet und/oder angehärtet oder ausgehärtet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Merkmale

- die Oberfläche der Körner des Metallgranulates wird physikalisch und/oder chemisch aufgerauht,
- auf die aufgerauhten Körner wird eine SiO_x-C-Grund schicht aufgebracht, die den ersten Teil der Haft schicht bildet,
- auf die Grundschicht wird eine Oberschicht aus einem Kunststoff aufgebracht, der mit dem Werkstoff der Grundschicht zumindest teilweise eine chemische Verbindung eingeht und die den zweiten Teil der Haft schicht bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch das Merkmal

- auf die Haftschicht wird eine Schutzschicht aus einem Kunststoff aufgebracht, der einerseits zumindest teil weise mit der Haftschicht eine chemische Verbindung eingeht und der andererseits mit der Bindemittelkompo nente zumindest teilweise eine chemische Verbindung zuläßt.

8. Verfahren zum Herstellen einer Zahnfüllung mit einem Zahnfüllungsmaterial nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verfahrens schritte

- nach dem Vorbereiten der Kavität wird das Zahn füllungsmaterial entweder in mehreren Schichten oder auf einmal in die Kavität eingebracht und mechanisch verdichtet,
- die Haftschicht des Metallgranulates wird entweder nach dem Einbringen je einer oder mehrerer Schichten oder nach dem Einbringen des gesamten Zahnfüllungs materials zum Bilden eines festen Bindemittels für das Metallgranulat aktiviert,
- die zumindest ausreichend angehärtete oder ganz ausge härtete Zahnfüllung wird zum Herstellen des gewünschten Oberflächenverlaufs der Zahnfüllung beschliffen und anschließend geglättet.

9. Verfahren zum Herstellen einer Zahnfüllung mit einem Zahnfüllungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch die Verfahrens schritte

- nach dem Vorbereiten der Kavität werden das Zahn füllungsmaterial und die Bindemittelkomponente im richtigen Mengenverhältnis zu einer pastösen Masse vermengt,
- die pastöse Masse wird entweder in mehreren Schichten oder auf einmal in die Kavität eingebracht und mechanisch verdichtet,
- soweit das Aushärten der Bindemittelkomponente nicht von selbst einsetzt oder nicht ausreichend schnell abläuft, wird während des schrittweisen Einbringens des Zahnfüllungsmaterials oder nach dem Einbringen des gesamten Zahnfüllungsmaterials in die Kavität der Aushärtevorgang durch Energiezufuhr, vorzugsweise durch Bestrahlen mit UV-Strahlen, eingeleitet und/oder beschleunigt.